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Voyage au centre du cancer
AMETI, Ilhan, et al.
Abstract
Un nano pas pour les hommes, un grand pas pour le dépistage du cancer de la prostate. Des chercheurs du MIT (Massachussets Institute of Technology) ont développé une nouvelle nanotechnologie pour dépister le cancer de la prostate. Efficace et prometteuse, l'innovation permet de poser un diagnostic sur la présence d'une tumeur et de déterminer son agressivité.
Un nouveau test serait-il bientôt disponible ?
AMETI, Ilhan, et al . Voyage au centre du cancer. Revue médicale suisse , 2020, vol. 16, no.
703, p. 1524-1525
PMID : 32852177
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:148416
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REVUE MÉDICALE SUISSE
WWW.REVMED.CH 26 août 2020
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Voyage au centre du cancer
ILHAN AMETI, AURÉLIE CINO, CYRIL PIREK, MAXIME P. RICHARD, SÉBASTIEN SPEDALIERO, STÉPHANE KOENIG et PRISCILLA SOULIÉ
Rev Med Suisse 2020 ; 16 : 1524-5
Un nano pas pour les hommes, un grand pas pour le dépistage du cancer de la pros- tate. Des chercheurs du MIT (Massachus- sets Institute of Technology) ont développé une nouvelle nanotechnologie pour dépister le cancer de la prostate.1 Efficace et pro- metteuse, l’innovation permet de poser un diagnostic sur la présence d’une tumeur et de déterminer son agressivité. Un nouveau test serait-il bientôt disponible ?
FIN DE ROUTE POUR LE PSA ?
Chaque année, 1350 hommes meurent du cancer de la prostate et quelque 6100 nouveaux cas sont diagnostiqués en Suisse (Ligue Suisse contre le Cancer, 2017). Le dépistage de ce cancer repose principale- ment sur le toucher rectal et le dosage sanguin d’une protéase spécifique de la prostate, le PSA (prostate-specific antigen).
Lors du développement d’un cancer de la prostate, le taux plasmatique de PSA aug- mente.2 Toutefois, seuls 30 % des patients avec un taux de PSA élevé sont réellement atteints d’un cancer de la prostate. Dans la majorité des cas, l’élévation du taux de PSA témoigne d’une hyperplasie ou d’une inflammation de la prostate.3 La confirma- tion du diagnostic nécessite des analyses complémentaires (IRM et biopsie). En cas de cancer, il est important de définir l’agressivité tumorale car le traitement en dépend. Seule une biopsie du tissu cancé- reux, suivie d’une observation histolo- gique, permet de définir l’agressivité et de calculer le score de Gleason. Un score de Gleason 6 ou moins caractérise une tumeur peu agressive et une chance de survie éle- vée. Cependant, la biopsie, ponctuelle et difficile à réaliser, ne prélève pas toujours le tissu tumoral.
Il devient nécessaire de trouver de nouveaux marqueurs d’agressivité tumo- rale plus fiables et facilement analysables pour dépister et caractériser le cancer de la prostate. Au cours de la progression tumorale, les cellules cancéreuses expri- ment des protéases qui détruisent la matrice extracellulaire et permettent l’invasion des tissus adjacents. Les chercheurs ont quan- tifié l’expression de protéases dans plus de
500 échantillons de tumeurs prostatiques en comparaison avec des tissus sains. Ils ont identifié 15 protéases avec une expres- sion variable, permettant de discriminer la présence de tumeurs peu agressives ( Gleason 6 et moins) ou de tumeurs agressives (Gleason 7 à 10). La simple analyse de l’abondance de ces 15 protéases permet ainsi de classer le degré d’agressivité des tumeurs.
UN ESPION À L’AFFÛT DU CANCER
Les chercheurs ont développé des na- nosenseurs capables de détecter l’activité de ces 15 protéases associées au cancer.
Cette biotechnologie permet de détermi- ner l’agressivité de la tumeur avec une meilleure sensibilité et une plus grande spécificité que les tests usuels.1
Les nanosenseurs développés sont de très petites molécules injectables par voie intraveineuse. Ils sont composés d’un corps de polyéthylène glycol (PEG), une molécule qui s’accumule spécifiquement dans la prostate. Chaque nanosenseur possède un peptide, cible d’une protéase, branché sur son corps de PEG. A l’extré- mité de chaque peptide se trouve une séquence particulière, appelée code-barres.
Ce code-barres permet l’identification du peptide clivé et donc de la protéase expri- mée. En présence des nanosenseurs, les protéases surexprimées par les cellules tumorales clivent leurs peptides-cible libérant le code-barres associé. Ces code- barres s’accumulent ensuite dans l’urine
(figure 1). Grâce à cette technologie, les chercheurs ont pu détecter une augmen- tation significative des codes-barres spéci- fiques des tumeurs agressives dans l’urine de souris porteuses d’une tumeur humaine maligne, comparées aux souris greffées avec une tumeur bénigne. Ainsi, par une simple analyse d’urine, il deviendra pos- sible de détecter la présence d’une tumeur prostatique et de déterminer son degré d’agressivité.
UN PAS DE PLUS VERS
UNE MÉDECINE DE PRÉCISION
Les nanosenseurs offrent un dépistage peu invasif, ciblé et précis. Cette technolo- gie s’inscrit dans un mouvement en plein essor : une médecine personnalisée qui permettra de proposer un traitement adapté aux caractéristiques de chaque tumeur. Bien qu’encourageants, ces résul- tats n’ont pas encore été testés sur des hommes porteurs d’un cancer de la pros- tate. Une application clinique n’est pour le moment pas envisageable et le développe- ment de nanosenseurs reste onéreux et difficile.4 Même s’il pense que de tels na- nosenseurs ne sont pas encore prêts à être mis sur le marché, le Pr Norbert Lange de la section des Sciences pharmaceutiques de l’Université de Genève est confiant que ces technologies puissent un jour améliorer le dépistage des cancers (voir interview).
1 Dudani JS, Ibrahim M, Kirkpatrick J, Warren AD, Bhatia SN. Classification of prostate cancer using a protease activity nanosensor library. Proc Natl Acad Sci USA 2018;115:8954‑9.
2 Stamey TA, Yang N, Hay AR, et al. Prostate‑specific antigen as a serum marker for adenocarcinoma of the prostate. N Engl J Med 1987:317:909‑16.
3 Prensner JR, Rubin MA, Wei JT, Chinnaiyan AM.
Beyond PSA: The next generation of prostate cancer biomarkers. Sci Transl Med 2012:4:127.
4 Sawyers CL. The cancer biomarker problem. Nature 2008:452:548‑52.
ILHAN AMETI, AURÉLIE CINO, CYRIL PIREK, MAXIME P. RICHARD, SÉBASTIEN SPEDALIERO, STÉPHANE KOENIG ET PRISCILLA SOULIÉ Département de physiologie cellulaire et métabolisme, Centre médical universitaire, 1211 Genève 4
FIG 1 L’avenir se lit dans l’urine Grâce aux codes-barres libérés dans l’urine, les nanosenseurs permettent de poser un diagnostic rapide et fiable de cancer de la prostate.
PERSPECTIVES
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INTERVIEW DU PR NORBERT LANGE PROFESSEUR A L’UNIVERSITÉ DE GENÈVE EN SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET CHERCHEUR DANS LE DOMAINE DE LA THÉRAPIE PHOTODYNAMIQUE ET DE LA PHOTODÉTECTION FLUORESCENTE.
Quels sont les principaux risques liés à l’utilisation des nanosenseurs ?
C’est une technologie relativement sûre, mais elle doit se plier à une règle universelle dans le domaine des sciences pharmaceutiques : toute molécule entrant dans le corps doit être éliminée naturellement et complètement pour garantir la santé du patient. Dans cette étude, tout ce qu’on injecte se retrouve dans l’urine.
Le seul risque est que l’organisme développe des anticorps contre les nanosenseurs, dont la réponse la plus grave serait le choc anaphy
lactique. Dans les faits, les nanosenseurs sont rarement immunogènes. En effet, ils sont composés de peptides naturellement présents dans notre organisme. De plus, le PEG est accepté par la communauté scientifique comme étant un produit s’accumulant dans la prostate et non immunogène.
Les nanosenseurs sont-ils une bonne stratégie pour dépister un cancer ? Je suis persuadé que nous pourrons dans un futur proche utiliser des nanosenseurs pour dépister certains cancers. Ce sont des petites molécules qui ne s’accumulent pas dans l’organisme. En revanche, je ne suis pas convaincu que les nanosenseurs utilisés dans cette étude pourront remplacer le test de dépistage du cancer de la prostate en place actuellement. Prouver qu’un nouveau test est meilleur que son prédécesseur est très compliqué et, malgré tout, le dosage du PSA associé au toucher rectal et à l’IRM permet déjà un bon diagnostic. Mais le principe pourrait être utilisé dans d’autres cancers. Car cette étude, basée sur un très grand nombre d’échantillons tumoraux, apporte beaucoup d’informations sur l’expression des protéases dans les cancers. Ces protéases sont une cible potentielle pour le développement de différents tests diagnostiques.
Une commercialisation des nanosenseurs comme test de dépistage des cancers sera- t-elle envisageable dans le futur proche ? Le problème, lorsqu’on veut commercialiser un
nouveau dispositif médical, n’est pas le coût de production, mais celui des phases cliniques.
Avant que ces nanosenseurs ne soient mis sur le marché, il est d’abord nécessaire de mener des études cliniques. Il faut vérifier l’absence de toxicité sur des modèles animaux, puis établir la dose minimale chez l’homme. Il faut en plus prouver que ces nouveaux tests seront plus efficaces que ceux qu’ils remplacent et permettront de diminuer fortement les coûts des traitements ou d’augmenter la survie des patients. Ces études nécessitent le suivi d’un grand nombre de patients volontaires et ceci sur une longue période, ce qui représente un coût financier gigantesque. Ainsi, à moins d’avoir développé une molécule miracle, rares sont les chercheurs académiques poursuivant leurs travaux audelà des phases précliniques.
Mais ce n’est pas leur intérêt premier. Ce qui les motive avant tout est de faire avancer la science. Les résultats publiés servent ensuite aux pharmaciens pour développer des nouveaux traitements.
